CN111167219A - 一种滤布的清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滤布的清洗方法，属于工业过滤清洗领域，包括预清洗、一次清洗、一次曝气、二次清洗、二次曝气、滤布表面处理六个步骤，本发明方法能够实现对滤布有机和无机污堵的高效清洗，快速恢复透水率，延长使用期限，解决了以上清洗方法存在的高成本、低效率和对滤布寿命有较大损伤的缺陷，具有清洗周期短，成本低，效果好的优点，且保证滤布材质、性能不受影响。
Description
技术领域
本发明属于工业过滤清洗领域，具体涉及一种滤布的清洗方法。
背景技术
压滤是一种筛孔分离技术，滤布有一定大小和形状的孔，在压力的作用下，溶剂水和部分微小固体颗粒从原液侧透过滤布到滤后液侧，而大分子及微粒组分被滤布阻挡。利用滤布能够分离固液的特性，可以除去液体中细菌、微生物、胶体、悬浮物固体及高分子化合物的固体离子。
料液中的污泥、胶体、微生物、盐类等在滤布表面吸附和沉积造成滤布孔道堵塞，或在滤布表面形成滤饼层或凝胶层，产生滤布表面污染。滤布被污染后系统进料量低，压滤效率低，从而提高运行成本。滤布清洗目的是通过采用合理的清洗方法对被污染的滤布进行清洗和再生，破坏滤布表面的溶质吸附层，清除滤布孔道内的杂质，使滤布尽可能恢复到原始透水率。
滤布清洗方法可以分为物理清洗法和化学清洗法。物理清洗包括水力清洗、气体脉冲清洗、超声波清洗等，能去除滤布表面的污染物，但不能去除滤布孔道内的污染物，清洗效果不佳。化学清洗是通过使用化学药剂达到松动、溶解污垢、氧化有机物、灭活微生物清除滤布污染的效果，但会对滤布寿命产生影响且对不同泥样需要选择不同的化学试剂。制浆造纸行业的污泥通常会有各种有机污染和无机污染，大分子有机物给微生物提供碳源，使系统内的微生物大量繁殖，这些微生物的代谢物质将形成一种黏稠状的污染物质黏附在滤布表面，加剧滤布的有机污堵；无机污染是由于过高的金属离子结垢后容易沉积在滤布表面，造成滤布微孔堵塞而使透水率下降。在实际工业生产中，我们不仅需要考虑将滤布表面的结垢物和滤布孔道内微小颗粒与微生物去除，恢复原始透水率，还要保证滤布材质、性能不受影响。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种滤布的清洗方法，该方法能够实现对滤布有机和无机污堵的高效清洗，解决了以上清洗方法存在的高成本、低效率和对滤布寿命有较大损伤的缺陷，且保证滤布材质、性能不受影响。
为实现以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种滤布的清洗方法，包括以下步骤：
步骤1、预清洗：将滤布用高压水枪清洗5-50min；
步骤2、一次清洗：将经步骤1处理的滤布放入清洗池内，用事先配制好的一号清洗液浸泡，浸泡4-12h，同时加载超声波协助进行化学清洗，清洗过程中控制清洗液pH值为9-12；
步骤3、一次曝气：将经步骤2处理的滤布放置清水池中，清水呈平流式从进水口流至出水口，同时清水池底部加载射流曝气装置去除滤布内残留的清洗液和杂质，当冲洗滤布后的液体pH值为6-7时，结束冲洗；
步骤4、二次清洗：将经步骤3处理的滤布放入清洗池内，用事先配制好的二号清洗液浸泡，浸泡4-12h，同时加载超声波协助进行化学清洗，清洗过程中控制清洗液pH值为1.5-3.5；
步骤5、二次曝气：将经步骤4处理的滤布放置清水池中，清水呈平流式从进水口流至出水口，同时底部加载射流曝气装置去除滤布内残留的清洗液和杂质，当冲洗滤布后的液体pH值为5-7时，结束冲洗，完成对滤布的清洗；
步骤6、滤布表面处理：将经步骤5处理的滤布放入事先配制好的铬酸溶液中，浸泡10-15min，取出滤布立即放入去离子水中反复冲洗直至测定pH值为中性，最后将其放入40-50℃的空气烘箱中烘干。
进一步地，所述滤布的原料组成包括聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维和乙烯醇缩醛纤维。
进一步地，所述步骤1中高压水枪清洗时间为10min-12min，优选12min。
进一步地，所述步骤2中控制清洗液pH值的操作过程是：每隔5min-10min对清洗液进行pH值测定，如未达到上述要求pH值时投加液碱或者片碱进行调节。
优选地，所述步骤2中浸泡时间为8h。
进一步地，所述步骤2中一号清洗液，其成分及质量百分比为：液碱3-10％，次氯酸钠0.05-1％，十二烷基苯磺酸钠0.01-0.05％，EDTA-2Na1-2％，余量水。
优选地，所述步骤2中一号清洗液，其成分及质量百分比为：液碱5-10％，次氯酸钠0.05-0.5％，十二烷基苯磺酸钠0.01-0.04％，EDTA-2Na1.5-2％，余量水。
优选地，所述步骤3中用清水冲洗滤布直至pH值为7。
进一步地，所述步骤4中二号清洗液，其成分及质量百分比为：稀盐酸0.04-0.1％、亚硫酸氢钠0.04-0.1％、余量水。
进一步地，所述步骤4中控制清洗液pH值的操作过程是：每隔5min-10min对清洗液进行pH值测定，如未达到上述要求pH值时投加盐酸或者柠檬酸进行调节。
进一步地，所述步骤2和步骤4中加载10kHz-50kHz的超声波振荡，振荡时间10-15min，间隔时间3-5min。
优选地，超声波的频率为20kHz。
进一步地，所述步骤3和步骤5中加载射流曝气装置的通气量为10-200m3/h。
优选地，所述步骤3和步骤5中加载射流曝气装置的通气量为50-150m3/h。
优选地，所述步骤5中用清水冲洗滤布直至pH值为6。
进一步地，所述步骤6中铬酸溶液的浓度为10-15％。
本发明的有益效果是：(1)本发明方法配制的一号清洗液适用于有机物、无机物和微生物的去除，配制的二号清洗液利用亚硫酸氢钠以及稀盐酸的联合使用，对无机物的尤其对含铁污染物的去除有优异的效果；
(2)本发明采用超声波的空化效应，使物理力反复作用于污垢层，将污垢层一层层剥离，对清洗效果有大幅度的增强；化学清洗与超声波清洗结合，改善化学清洗药剂用量并且对滤布孔隙中的颗粒有更佳的除去效果；
(3)本发明采用曝气清洗的混合作用和水的环流动能更快将滤布中的清洗液清洗干净，同时进一步清洗滤布孔隙中的杂质；
(4)本发明在滤布清洗后进行滤布表面处理，在进行化学清洗的过程中，化学溶剂与滤布会产生化学反应，影响滤布的化学物质组成，进而对滤布的材质、性能产生消极影响，降低滤布的使用寿命及使用物理和化学特性，而对滤布进行液态氧化表面处理，对滤布纤维表面具有净化、刻蚀的物理、化学作用，刻蚀的沟槽遍布纤维表面，深浅不同，处理后纤维出现的沟槽使纤维的比表面积明显增强，表面粗糙度明显提高，与其他物质的浸润结合得到改善，界面强度得到提高，相应也提高了拉伸强度；
(5)本发明配制的一号清洗液由液碱、次氯酸钠、十二烷基苯磺酸钠和EDTA-2Na组成，能软化滤布且能清除滤布上的微生物，配合超声波的空化作用使颗粒脱落；后续配制的二号清洗剂由亚硫酸氢钠和稀盐酸等组成，亚硫酸氢钠能将滤布上的三价铁还原成易溶于盐酸的二价铁，之后对已被还原的铁用盐酸溶解，同时配合超声波的空化作用使颗粒脱落；后续清洗后的曝气清洗不仅能清洗残留的清洗液，还能进一步清洗滤布孔隙中的杂质，通过上述4个步骤对滤布进行组合清洗，被有机物和铁胶体等无机物污染的滤布透水量的恢复率可达90％以上。本发明方法能够实现对滤布有机和无机污堵的高效清洗，快速恢复透水率，延长使用期限，解决了以上清洗方法存在的高成本、低效率和对滤布寿命有较大损伤的缺陷，具有清洗周期短，成本低，效果好的优点，且保证滤布材质、性能不受影响。
附图说明
图1为本发明滤布清洗方法的工艺流程图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
本实施例中，制浆造纸废水经过生化与气浮处理后，进入板框进行压滤实现泥水分离，滤布为单丝尼龙滤布，平均鼓泡孔40.4μm，透水率为5.97×10-3m/s。
在本实施例中滤布的污染主要为制浆造纸中的有机垢，包括微生物胶体和腐殖质等；气浮产生的无机垢，包括钙、镁和铝离子产生的污垢。经过三个月使用后的滤布透水率为2.38×10-3m/s。
实施例1：
一种滤布的清洗方法，包括以下步骤：
步骤1、预清洗：将滤布用高压水枪清洗12min；
步骤2、一次清洗：将经步骤1处理的滤布放入清洗池内，用事先配制好的一号清洗液浸泡，浸泡8h，同时加载超声波协助进行化学清洗，清洗过程中控制清洗液pH值为12，所述控制清洗液pH值的操作过程是：每隔10min对清洗液进行pH值测定，如未达到上述要求pH值时投加液碱或者片碱进行调节，所述一号清洗液，其成分及质量百分比为：液碱5％，次氯酸钠0.5％，十二烷基苯磺酸钠0.04％，EDTA-2Na1.5％，水92.96％；
步骤3、一次曝气：将经步骤2处理的滤布放置清水池中，清水呈平流式从进水口流至出水口，同时清水池底部加载射流曝气装置去除滤布内残留的清洗液和杂质，加载射流曝气装置的通气量为50m3/h，当冲洗滤布后的液体pH值为7时，结束冲洗；
步骤4、二次清洗：将经步骤3处理的滤布放入清洗池内，用事先配制好的二号清洗液浸泡，浸泡8h，同时加载超声波协助进行化学清洗，清洗过程中控制清洗液pH值为3.5，所述控制清洗液pH值的操作过程是：每隔10min对清洗液进行pH值测定，如未达到上述要求pH值时投加盐酸或者柠檬酸进行调节，所述二号清洗液，其成分及质量百分比为：稀盐酸0.1％、亚硫酸氢钠0.1％、水99.8％；
步骤5、二次曝气：将经步骤4处理的滤布放置清水池中，清水呈平流式从进水口流至出水口，同时底部加载射流曝气装置去除滤布内残留的清洗液和杂质，加载射流曝气装置的通气量为50m3/h，当冲洗滤布后的液体pH值为6时，结束冲洗，完成对滤布的清洗；
步骤6、滤布表面处理：将经步骤5处理的滤布放入事先配制好的铬酸溶液中，铬酸溶液的浓度为10％，浸泡15min，取出滤布立即放入去离子水中反复冲洗直至测定pH值为中性，最后将其放入40℃的空气烘箱中烘干。
实施例2：
一种滤布的清洗方法，包括以下步骤：
步骤1、预清洗：将滤布用高压水枪清洗50min；
步骤2、一次清洗：将经步骤1处理的滤布放入清洗池内，用事先配制好的一号清洗液浸泡，浸泡4h，同时加载超声波协助进行化学清洗，清洗过程中控制清洗液pH值为9，所述控制清洗液pH值的操作过程是：每隔5min对清洗液进行pH值测定，如未达到上述要求pH值时投加液碱或者片碱进行调节，所述一号清洗液，其成分及质量百分比为：液碱3％，次氯酸钠1％，十二烷基苯磺酸钠0.05％，EDTA-2Na2％，水93.95％；
步骤3、一次曝气：将经步骤2处理的滤布放置清水池中，清水呈平流式从进水口流至出水口，同时清水池底部加载射流曝气装置去除滤布内残留的清洗液和杂质，加载射流曝气装置的通气量为10m3/h，当冲洗滤布后的液体pH值为6时，结束冲洗；
步骤4、二次清洗：将经步骤3处理的滤布放入清洗池内，用事先配制好的二号清洗液浸泡，浸泡4h，同时加载超声波协助进行化学清洗，清洗过程中控制清洗液pH值为2，所述控制清洗液pH值的操作过程是：每隔5min对清洗液进行pH值测定，如未达到上述要求pH值时投加盐酸或者柠檬酸进行调节，所述二号清洗液，其成分及质量百分比为：稀盐酸0.04％、亚硫酸氢钠0.04％、水99.92％；
步骤5、二次曝气：将经步骤4处理的滤布放置清水池中，清水呈平流式从进水口流至出水口，同时底部加载射流曝气装置去除滤布内残留的清洗液和杂质，加载射流曝气装置的通气量为10m3/h，当冲洗滤布后的液体pH值为5时，结束冲洗，完成对滤布的清洗；
步骤6、滤布表面处理：将经步骤5处理的滤布放入事先配制好的铬酸溶液中，铬酸溶液的浓度为15％，浸泡10min，取出滤布立即放入去离子水中反复冲洗直至测定pH值为中性，最后将其放入50℃的空气烘箱中烘干。
实施例3：
一种滤布的清洗方法，包括以下步骤：
步骤1、预清洗：将滤布用高压水枪清洗5min；
步骤2、一次清洗：将经步骤1处理的滤布放入清洗池内，用事先配制好的一号清洗液浸泡，浸泡12h，同时加载超声波协助进行化学清洗，清洗过程中控制清洗液pH值为10，所述控制清洗液pH值的操作过程是：每隔8min对清洗液进行pH值测定，如未达到上述要求pH值时投加液碱或者片碱进行调节，所述一号清洗液，其成分及质量百分比为：液碱10％，次氯酸钠0.05％，十二烷基苯磺酸钠0.01％，EDTA-2Na1％，水88.94％；
步骤3、一次曝气：将经步骤2处理的滤布放置清水池中，清水呈平流式从进水口流至出水口，同时清水池底部加载射流曝气装置去除滤布内残留的清洗液和杂质，加载射流曝气装置的通气量为200m3/h，当冲洗滤布后的液体pH值为6.5时，结束冲洗；
步骤4、二次清洗：将经步骤3处理的滤布放入清洗池内，用事先配制好的二号清洗液浸泡，浸泡12h，同时加载超声波协助进行化学清洗，清洗过程中控制清洗液pH值为1.5，所述控制清洗液pH值的操作过程是：每隔8min对清洗液进行pH值测定，如未达到上述要求pH值时投加盐酸或者柠檬酸进行调节，所述二号清洗液，其成分及质量百分比为：稀盐酸0.08％、亚硫酸氢钠0.08％、水99.84％；
步骤5、二次曝气：将经步骤4处理的滤布放置清水池中，清水呈平流式从进水口流至出水口，同时底部加载射流曝气装置去除滤布内残留的清洗液和杂质，加载射流曝气装置的通气量为200m3/h，当冲洗滤布后的液体pH值为7时，结束冲洗，完成对滤布的清洗；
步骤6、滤布表面处理：将经步骤5处理的滤布放入事先配制好的铬酸溶液中，铬酸溶液的浓度为12％，浸泡13min，取出滤布立即放入去离子水中反复冲洗直至测定pH值为中性，最后将其放入45℃的空气烘箱中烘干。
对比例：
一种滤布的清洗方法，具体步骤包括：
(1)碱洗：将滤布浸泡于含有质量百分浓度2％～3％的碱性溶液20～30分钟后，进行清洗，得到滤布A，对滤布A进行频率为28～60KHz超声波震荡处理20～30分钟，析出细粉和聚乙二醇，直至清洗后的冲洗液pH值为中性，得到滤布B；
(2)酸洗：将滤布B浸泡于含有质量百分浓度2％～3％的酸性溶液20～30分钟后，进行清洗，得到滤布C，对滤布C进行频率为28～60KHz超声波震荡处理20～30分钟，析出细粉和聚乙二醇，直至清洗后的冲洗液pH值为中性，得到滤布D；
(3)冲洗：用清水冲洗滤布D，直至冲洗液pH值为中性，得到滤布E；
(4)干燥：对滤布E进行干燥。
其中，碱性溶液为质量百分浓度2～3％，例如：2.5％、2.75％，的氢氧化钠、氢氧化钾或者三乙醇胺中的至少任意一种。
酸性溶液为质量百分浓度2～3％，例如：2.5％、2.75％，的盐酸溶液、硫酸溶液或醋酸溶液中的至少任意一种。
所述pH值为中性的pH为6～8，例如：6、6.5、7.5、8。
将通过上述实施例和对比例处理得到的滤布进行物理特性测定，测定结果如表1所示。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例 | |
| 透水量(10<sup>-3</sup>m/s) | 5.58 | 5.52 | 5.65 | 4.16 |
| 拉伸强度(Gpa) | 3.23 | 3.31 | 3.19 | 2.56 |
| 断裂伸长率(％) | 40 | 41 | 35 | 28 |
从上述表1中可以看出，通过本发明清洗方法得到的滤布透水量接近新滤布的透水率，高效地实现滤布的再生，且清洗后的滤布拉伸强度、断裂伸长率等性能参数较对比例好，由此可见，方法能够实现对滤布有机和无机污堵的高效清洗，快速恢复透水率，延长使用期限，具有清洗周期短，成本低，效果好的优点，且保证滤布材质、性能不受影响。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员理解和使用本发明。熟悉本领域的技术人员可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种滤布的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、预清洗：将滤布用高压水枪清洗5-50min；
步骤2、一次清洗：将经步骤1处理的滤布放入清洗池内，用事先配制好的一号清洗液浸泡，浸泡4-12h，同时加载超声波协助进行化学清洗，清洗过程中控制清洗液pH值为9-12；
步骤3、一次曝气：将经步骤2处理的滤布放置清水池中，清水呈平流式从进水口流至出水口，同时清水池底部加载射流曝气装置去除滤布内残留的清洗液和杂质，当冲洗滤布后的液体pH值为6-7时，结束冲洗；
步骤4、二次清洗：将经步骤3处理的滤布放入清洗池内，用事先配制好的二号清洗液浸泡，浸泡4-12h，同时加载超声波协助进行化学清洗，清洗过程中控制清洗液pH值为1.5-3.5；
步骤5、二次曝气：将经步骤4处理的滤布放置清水池中，清水呈平流式从进水口流至出水口，同时底部加载射流曝气装置去除滤布内残留的清洗液和杂质，当冲洗滤布后的液体pH值为5-7时，结束冲洗，完成对滤布的清洗；
步骤6、滤布表面处理：将经步骤5处理的滤布放入事先配制好的铬酸溶液中，浸泡10-15min，取出滤布立即放入去离子水中反复冲洗直至测定pH值为中性，最后将其放入40-50℃的空气烘箱中烘干。
2.根据权利要求1所述的一种滤布的清洗方法，其特征在于，所述滤布的原料组成包括聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维和乙烯醇缩醛纤维。
3.根据权利要求1所述的一种滤布的清洗方法，其特征在于，所述步骤1中高压水枪清洗时间为10min-12min，优选12min。
4.根据权利要求1所述的一种滤布的清洗方法，其特征在于，所述步骤2中控制清洗液pH值的操作过程是：每隔5min-10min对清洗液进行pH值测定，如未达到上述要求pH值时投加液碱或者片碱进行调节。
5.根据权利要求1所述的一种滤布的清洗方法，其特征在于，所述步骤2中一号清洗液，其成分及质量百分比为：液碱3-10％，次氯酸钠0.05-1％，十二烷基苯磺酸钠0.01-0.05％，EDTA-2Na1-2％，余量水。
6.根据权利要求1所述的一种滤布的清洗方法，其特征在于，所述步骤4中二号清洗液，其成分及质量百分比为：稀盐酸0.04-0.1％、亚硫酸氢钠0.04-0.1％、余量水。
7.根据权利要求1所述的一种滤布的清洗方法，其特征在于，所述步骤4中控制清洗液pH值的操作过程是：每隔5min-10min对清洗液进行pH值测定，如未达到上述要求pH值时投加盐酸或者柠檬酸进行调节。
8.根据权利要求1所述的一种滤布的清洗方法，其特征在于，所述步骤2和步骤4中加载10kHz-50kHz的超声波振荡，振荡时间10-15min，间隔时间3-5min。
9.根据权利要求1所述的一种滤布的清洗方法，其特征在于，所述步骤3和步骤5中加载射流曝气装置的通气量为10-200m3/h。
10.根据权利要求1所述的一种滤布的清洗方法，其特征在于，所述步骤6中铬酸溶液的浓度为10-15％。
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